(57)【要約】【課題】スラッジ分離装置の駆動により、液体と粉体との混合液から粉体を主体とするスラッジを分離させる場合に、スラッジ分離装置の駆動が円滑にできるようにする。【解決手段】スラッジ分離装置１は、縦向きの軸心１４を有し、液体３と粉体４との混合液５を貯留する貯留タンク１２と、混合液５を加圧して噴射ノズル１８を通し噴射させることにより、混合液５を貯留タンク１２内で軸心１４回りの一方向Ａに向けて旋回させる供給ポンプ２３と、軸心１４上で貯留タンク１２の内底部１２ａに開口する吸入口２５を通し内底部１２ａにおける混合液５を吸入して、混合液５を貯留タンク１２の外部に排出させる排出ポンプ２８とを備える。平面視（図１）で、軸心１４周りの周方向に噴射ノズル１８が複数設けられる。各噴射ノズル１８，１８から噴射される混合液５の各流線３７が、それぞれ吸入口２５の外縁部近傍を通過している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦向きの軸心を有し、液体と粉体との混合液を貯留する貯留タンクと、この貯留タンク内で開口し、上記混合液を噴射可能とする噴射ノズルと、上記混合液を加圧して上記噴射ノズルを通し噴射させることにより、上記混合液を上記貯留タンク内で上記軸心回りの一方向に向けて旋回させる供給ポンプと、上記軸心上で上記貯留タンクの内底部に開口する吸入口を通し上記内底部における混合液を吸入して、この混合液を上記貯留タンクの外部に排出させる排出ポンプとを備えたスラッジ分離装置において、
平面視で、上記軸心周りの周方向に上記噴射ノズルを複数設け、これら各噴射ノズルから噴射される混合液の各流線が、それぞれ上記吸入口の外縁部近傍を通過するようにしたことを特徴とするスラッジ分離装置。
【請求項２】
上記両噴射ノズルの高さを互いに相違させたことを特徴とする請求項１に記載のスラッジ分離装置。
【請求項３】
上記供給ポンプを上記排出ポンプに兼用させたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載のスラッジ分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削盤などの工作機械で用いられたクーラントなどの液体と、この工作機械で発生した研削鉄粉などの粉体との混合液から、上記粉体を主体とするスラッジを分離するようにしたスラッジ分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記スラッジ分離装置には、従来、下記特許文献１に示されるようなものである。この公報のものによれば、このスラッジ分離装置は、縦向きの軸心を有して平面視で円形をなし、液体と粉体との混合液を貯留する貯留タンクと、この貯留タンク内で開口し、上記混合液を噴射可能とする噴射ノズルと、上記混合液を加圧して上記噴射ノズルを通し噴射させることにより、上記混合液を上記貯留タンク内で上記軸心回りの一方向に向けて旋回させる供給ポンプと、上記軸心上で上記貯留タンクの内底部に開口する吸入口を通し上記内底部における混合液を吸入して、この混合液を上記貯留タンクの外部に排出させる排出ポンプとを備えている。具体的には、上記液体は研削盤などの工作機械で用いられたクーラントであり、粉体は上記工作機械で発生した研削鉄粉や砥粒である。
【０００３】
上記スラッジ分離装置の駆動時には、上記各噴射ノズルの作用により、上記貯留タンク内で、その軸心回りの一方向に向かって混合液が旋回させられる。この場合、上記貯留タンク内の径大側では旋回速度がより速くて乱流が活発に生じがちとなるため、液体と粉体とが十分に混合させられた状態のままで旋回させられる。一方、上記貯留タンク内の径小側では旋回速度が遅いため、混合液における粉体が沈殿しがちとなる。これにより、上記貯留タンクの上記軸心周りの近傍におけるこの貯留タンクの内底部に、上記粉体を主体とするスラッジが生成される。
【０００４】
すると、上記スラッジは上記吸入口を通し排出ポンプにより吸入され、上記貯留タンクの外部に排出される。つまり、上記混合液からスラッジが分離される。これにより、この混合液における粉体の濃度が低下させられ、その分、液体の純度が向上させられる。このため、この液体の再利用が可能とされる。
【特許文献１】登録実用新案第３０５５４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の技術では、貯留タンク内での噴射ノズルによる混合液の噴射により、上記貯留タンク内の径小側では混合液の旋回速度が遅くされて、この径小側の上記貯留タンクの内底部に集中的にスラッジが生成されるようになっている。
【０００６】
しかし、上記従来の技術では、上記噴射ノズルから噴射される混合液の平面視での流線の位置については考慮されていない。このため、上記スラッジ分離装置の駆動中において、上記貯留タンクの内底部における上記吸入口の開口縁部の上面に、多量のスラッジが滞留するおそれがある。そして、この場合には、大量のスラッジが突発的に上記吸入口を通し排出ポンプに吸入されて、この排出ポンプに無用な過度の負荷を与えたり、関連するパイプに目詰まりを生じさせたりするおそれがある。そして、これらは、スラッジ分離装置の円滑な運転を防げるものであって、好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、スラッジ分離装置の駆動により、液体と粉体との混合液から上記粉体を主体とするスラッジを分離させる場合に、上記スラッジ分離装置の駆動が円滑にできるようにすることである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、上記スラッジ分離装置の構成を、より簡単にできるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、縦向きの軸心１４を有し、液体３と粉体４との混合液５を貯留する貯留タンク１２と、この貯留タンク１２内で開口し、上記混合液５を噴射可能とする噴射ノズル１８と、上記混合液５を加圧して上記噴射ノズル１８を通し噴射させることにより、上記混合液５を上記貯留タンク１２内で上記軸心１４回りの一方向Ａに向けて旋回させる供給ポンプ２３と、上記軸心１４上で上記貯留タンク１２の内底部１２ａに開口する吸入口２５を通し上記内底部１２ａにおける混合液５を吸入して、この混合液５を上記貯留タンク１２の外部に排出させる排出ポンプ２８とを備えたスラッジ分離装置において、
平面視（図１）で、上記軸心１４周りの周方向に上記噴射ノズル１８を複数設け、これら各噴射ノズル１８，１８から噴射される混合液５の各流線３７が、それぞれ上記吸入口２５の外縁部近傍を通過するようにしたことを特徴とするスラッジ分離装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、上記両噴射ノズル１８，１８の高さを互いに相違させたことを特徴とする請求項１に記載のスラッジ分離装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、上記供給ポンプ２３を上記排出ポンプ２８に兼用させたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載のスラッジ分離装置である。
【００１２】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１４】
請求項１の発明は、縦向きの軸心を有し、液体と粉体との混合液を貯留する貯留タンクと、この貯留タンク内で開口し、上記混合液を噴射可能とする噴射ノズルと、上記混合液を加圧して上記噴射ノズルを通し噴射させることにより、上記混合液を上記貯留タンク内で上記軸心回りの一方向に向けて旋回させる供給ポンプと、上記軸心上で上記貯留タンクの内底部に開口する吸入口を通し上記内底部における混合液を吸入して、この混合液を上記貯留タンクの外部に排出させる排出ポンプとを備えたスラッジ分離装置において、
平面視で、上記軸心周りの周方向に上記噴射ノズルを複数設け、これら各噴射ノズルから噴射される混合液の各流線が、それぞれ上記吸入口の外縁部近傍を通過するようにしており、次の作用効果が生じる。
【００１５】
即ち、上記スラッジ分離装置の駆動時には、上記各噴射ノズルと供給ポンプとの作用により、上記貯留タンク内で、その軸心回りの一方向に向かって混合液が旋回させられる。この場合、上記貯留タンク内の径大側では旋回速度がより速くて乱流が活発に生じがちとなるため、液体と粉体とが十分に混合させられた状態のままで旋回させられる。一方、上記貯留タンク内の径小側では旋回速度が遅いため、混合液における粉体が沈殿しがちとなる。これにより、上記貯留タンクの上記軸心周りの近傍におけるこの貯留タンクの内底部に上記粉体を主体とするスラッジが生成される。そして、この場合、このスラッジは、特に、上記各流線ので囲まれ、旋回速度が遅い領域に集中的に生成される。
【００１６】
ここで、上記したように、平面視で、各流線はそれぞれ吸入口の外縁部の近傍を通過する。このため、上記のように各流線の間に集中的に生成されたスラッジは、そのほぼ全体が上記吸入口に対向する。よって、上記貯留タンクの内底部に生成しようとするスラッジは、上記吸入口を通し直ちに排出ポンプに吸入され、貯留タンクの外部に排出される。つまり、上記貯留タンクの内底部に上記スラッジが滞留することは防止される。
【００１７】
この結果、スラッジ分離装置の駆動中において、大量のスラッジが突発的に上記吸入口を通し排出ポンプに吸入されて、この排出ポンプに無用な過度の負荷を与えたり、関連するパイプに目詰まりを生じさせたりすることは防止される。このため、スラッジ分離装置の駆動により、液体と粉体との混合液から上記粉体を主体とするスラッジを分離させる場合に、上記スラッジ分離装置の駆動を円滑にさせることができる。
【００１８】
請求項２の発明は、上記両噴射ノズルの高さを互いに相違させている。
【００１９】
このため、上記貯留タンク内で各噴射ノズルから噴射される混合液同士が互いに干渉し合うということが防止されて、上記貯留タンク内における混合液の一方向への旋回が効率良く達成される。よって、上記混合液からのスラッジの分離がより効果的に行われて、上記スラッジ分離装置の駆動が、より円滑に達成される。
【００２０】
請求項３の発明は、上記供給ポンプを上記排出ポンプに兼用させている。
【００２１】
このため、上記スラッジ分離装置において、供給ポンプと排出ポンプとを個別に設けることに比べて、このスラッジ分離装置の構成部品の部品点数を少なくできる。よって、このスラッジ分離装置の構成を、より簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明のスラッジ分離装置に関し、スラッジ分離装置の駆動により、液体と粉体との混合液から上記粉体を主体とするスラッジを分離させる場合に、上記スラッジ分離装置の駆動が円滑にできるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。
【００２３】
即ち、スラッジ分離装置は、縦向きの軸心を有し、液体と粉体との混合液を貯留する貯留タンクと、この貯留タンク内で開口し、上記混合液を噴射可能とする噴射ノズルと、上記混合液を加圧して上記噴射ノズルを通し噴射させることにより、上記混合液を上記貯留タンク内で上記軸心回りの一方向に向けて旋回させる供給ポンプと、上記軸心上で上記貯留タンクの内底部に開口する吸入口を通し上記内底部における混合液を吸入して、この混合液を上記貯留タンクの外部に排出させる排出ポンプとを備える。平面視で、上記軸心周りの周方向に上記噴射ノズルが複数設けられる。これら各噴射ノズルから噴射される混合液の各流線が、それぞれ上記吸入口の外縁部近傍を通過することとされる。
【実施例】
【００２４】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
【００２５】
図において、符号１はスラッジ分離装置である。このスラッジ分離装置１は、研削盤などの工作機械２で用いられたクーラントなどの液体３と、この工作機械２で発生した研削鉄粉や砥粒などの粉体４との混合液５から、上記粉体４を主体とするスラッジ６を分離するためのものである。
【００２６】
上記スラッジ分離装置１は、上記混合液５のうち、上流側（ダーティ側）の混合液５からスラッジ６を分離する１次分離装置９と、この１次分離装置９によりスラッジ６が分離処理された下流側（クリーン側）の混合液５から更にスラッジ６を分離する２次分離装置１０とを備えている。
【００２７】
上記スラッジ分離装置１の１次分離装置９は、上記混合液５を貯留する貯留タンク１２を備え、この貯留タンク１２は固定側部材１３である作業台上に支持されている。上記貯留タンク１２は、縦向きの軸心１４を有して平面視（図１）で内周面が円形をなす筒形状の周壁１５と、この周壁１５の下端開口を閉じて、ほぼ水平に延びる底板１６とを備えている。
【００２８】
上記貯留タンク１２の内底部１２ａには、上記混合液５を噴射可能とする複数の噴射ノズル１８，１８が設けられている。これら各噴射ノズル１８は、上記軸心１４を中心とする仮想円の接線方向で、この軸心１４周りの周方向の一方向Ａに向かってそれぞれほぼ水平に開口している。これら噴射ノズル１８，１８は、互いに同形同大とされている。また、平面視（図１）で、これら噴射ノズル１８，１８は、上記軸心１４周りの周方向に等間隔に配置されている。より具体的には、一対の噴射ノズル１８，１８が上記軸心１４を基準として対称的に配置されている。上記各噴射ノズル１８内に混合液５を供給可能とする供給パイプ１９が、上記各噴射ノズル１８の基部から上方に向けて一体的に延出している。これら各供給パイプ１９はそれぞれブラケット２０により上記固定側部材１３に支持されている。
【００２９】
上記軸心１４上で上記貯留タンク１２の内底部１２ａに設置される供給ポンプ２３が設けられている。この供給ポンプ２３は、その外殻を構成するポンプケース２４と、このポンプケース２４内に収容される不図示のインペラとを備えている。この供給ポンプ２３は、上記軸心１４上で上記ポンプケース２４の下面に形成された円形の吸入口２５を通し、上記混合液５を吸入して加圧し、この混合液５を上記各供給パイプ１９を通し各噴射ノズル１８内に供給する。すると、これら各噴射ノズル１８は上記混合液５を噴射して、上記貯留タンク１２内の混合液５を上記軸心１４周りの一方向Ａに向けて旋回させる。図例では、上記両噴射ノズル１８，１８のうち、一方の噴射ノズル１８から噴射される混合液５を一点鎖線で示し、他方の噴射ノズル１８から噴射される混合液５を二点鎖線で示している。
【００３０】
上記軸心１４上で上記貯留タンク１２の内底部１２ａに開口する上記吸入口２５を通し上記内底部１２ａにおける混合液５を吸入して、この混合液５を上記貯留タンク１２の上方を通し外部に排出させる排出ポンプ２８が設けられている。この場合、上記供給ポンプ２３が、上記排出ポンプ２８に兼用されている。また、上記内底部１２ａには後述のように上記粉体４を主体とするスラッジ６が滞留しがちとなるため、上記排出ポンプ２８は上記混合液５のうち、主にスラッジ６を吸入して、上記貯留タンク１２の外部に排出する。
【００３１】
上記貯留タンク１２の上方には、上記排出ポンプ２８により排出されたスラッジ６から鉄粉と液体３とを除去するマグネット式セパレータ３１と、この鉄粉と液体３とを除去した後のスラッジ６を回収する回収ボックス３２と、上記供給パイプ１９から分岐して、上記排出ポンプ２８（供給ポンプ２３）からのスラッジ６を上記マグネット式セパレータ３１に供給するスラッジ供給パイプ３３と、上記マグネット式セパレータ３１で上記スラッジ６から除去され、粉体４を多少含有する混合液５を上記２次分離装置１０に送る液送パイプ３４とが設けられている。
【００３２】
平面視（図１）で、上記各噴射ノズル１８から噴射される混合液５の各流線３７は、それぞれ上記吸入口２５の外径である外縁部近傍を通過することとされている。つまり、前記した軸心１４を中心とする仮想円は上記吸入口２５の外径にほぼ合致している。また、上記両噴射ノズル１８の高さは、図２で示されるように、互いに相違させられている。
【００３３】
また、上記各噴射ノズル１８には、他の噴射ノズル３８が並設されている。これら各他の噴射ノズル３８の基部にも上記供給パイプ１９を通し混合液５が供給されて、上記各他の噴射ノズル３８も混合液５を噴射する。これら各他の噴射ノズル３８が噴射する混合液５の他の流線３９は、上記流線３７と同じ高さで平行に延び、かつ、上記軸心１４の径方向で、上記流線３７よりも外方近傍に位置することとされる。なお、上記各他の噴射ノズル３８と共に、もしくはこれらに代えて、上記各噴射ノズル１８の少し上方位置に更に他の噴射ノズルを設けてもよい。
【００３４】
上記スラッジ分離装置１の１次分離装置９の駆動時には、上記各噴射ノズル１８，３８と供給ポンプ２３との作用により、上記貯留タンク１２内で、その軸心１４回りの一方向Ａに向かって混合液５が旋回させられる。この場合、上記貯留タンク１２内の径大側では旋回速度がより速くて乱流が活発に生じがちとなるため、液体３と粉体４とが十分に混合させられた状態のままで旋回させられる。一方、上記貯留タンク１２内の径小側では旋回速度が遅いため、混合液５における粉体４が沈殿しがちとなる。これにより、上記貯留タンク１２の上記軸心１４周りの近傍におけるこの貯留タンク１２の内底部１２ａに上記粉体４を主体とするスラッジ６が生成される。
【００３５】
すると、上記スラッジ６は上記吸入口２５を通し排出ポンプ２８により吸入され、上記貯留タンク１２の外部に排出される。つまり、上記混合液５からスラッジ６が分離される。これにより、この混合液５における粉体４の濃度が低下させられ、その分、液体３の純度が向上させられる。
【００３６】
前記２次分離装置１０は、上記１次分離装置９と同様の構成を備え、同様の作用を生じる。そこで、上記２次分離装置１０の各部に上記１次分離装置９と共通の符号を付してその説明を省略し、異なる構成につき、以下説明する。
【００３７】
上記２次分離装置１０の貯留タンク１２の径大部を旋回する混合液５は、粉体４の濃度が低い。そこで、上記２次分離装置１０の供給ポンプ２３は、上記貯留タンク１２の径大部を旋回する混合液５を吸入する一方、この混合液５を上記各噴射ノズル１８，３８に供給して、噴射することとされる。
【００３８】
上記吸入口２５は、上記貯留タンク１２の内底部１２ａに開口するよう底板１６に形成されている。上記吸入口２５は、上記貯留タンク１２の底板１６から下方に延出する排出パイプ４２により、排出ポンプ２８の吸入側に連通させられている。この排出ポンプ２８から吐出されたスラッジ６から、液体３を少し含む粉体４を遠心分離するサイクロン４３と、このサイクロン４３で分離された粉体４を回収する回収容器４４とが設けられている。上記サイクロン４３から排出される液体３は、前記工作機械２のベッドやセンターを洗浄するための洗浄装置４５に供給される。また、上記貯留タンク１２の径大部を旋回する混合液５を吸入する一方、この混合液５を上記工作機械２の研削など加工部４６にクーラントとして利用するよう分配する分配ポンプ４７が設けられている。
【００３９】
上記構成によれば、平面視（図１）で、上記軸心１４周りの周方向に上記噴射ノズル１８を複数設け、これら各噴射ノズル１８，１８から噴射される混合液５の各流線３７が、それぞれ上記吸入口２５の外縁部近傍を通過するようにしており、次の作用効果が生じる。
【００４０】
即ち、前記したように、スラッジ分離装置１の駆動時には、上記各噴射ノズル１８，３８と供給ポンプ２３との作用により、上記貯留タンク１２内で、その軸心１４回りの一方向Ａに向かって混合液５が旋回させられる。この場合、上記貯留タンク１２内の径大側では旋回速度がより速くて乱流が活発に生じがちとなるため、液体３と粉体４とが十分に混合させられた状態のままで旋回させられる。一方、上記貯留タンク１２内の径小側では旋回速度が遅いため、混合液５における粉体４が沈殿しがちとなる。これにより、上記貯留タンク１２の上記軸心１４周りの近傍におけるこの貯留タンク１２の内底部１２ａに上記粉体４を主体とするスラッジ６が生成される。そして、この場合、このスラッジ６は、特に、上記各流線３７，３７で囲まれ、旋回速度が遅い領域に集中的に生成される。
【００４１】
ここで、上記したように、平面視（図１）で、各流線３７はそれぞれ吸入口２５の外縁部の近傍を通過する。このため、上記のように各流線３７，３７の間に集中的に生成されたスラッジ６は、そのほぼ全体が上記吸入口２５に対向する。よって、上記貯留タンク１２の内底部１２ａに生成しようとするスラッジ６は、上記吸入口２５を通し直ちに排出ポンプ２８に吸入され、貯留タンク１２の外部に排出される。つまり、上記貯留タンク１２の内底部１２ａに上記スラッジ６が滞留することは防止される。
【００４２】
この結果、スラッジ分離装置１の駆動中において、大量のスラッジ６が突発的に上記吸入口２５を通し排出ポンプ２８に吸入されて、この排出ポンプ２８に無用な過度の負荷を与えたり、関連するパイプに目詰まりを生じさせたりすることは防止される。このため、スラッジ分離装置１の駆動により、液体３と粉体４との混合液５から上記粉体４を主体とするスラッジ６を分離させる場合に、上記スラッジ分離装置１の駆動を円滑にさせることができる。
【００４３】
また、前記したように、両噴射ノズル１８，１８の高さを互いに相違させている。
【００４４】
このため、上記貯留タンク１２内で各噴射ノズル１８から噴射される混合液５同士が互いに干渉し合うということが防止されて、上記貯留タンク１２内における混合液５の一方向Ａへの旋回が効率良く達成される。よって、上記混合液５からのスラッジ６の分離がより効果的に行われて、上記スラッジ分離装置１の駆動が、より円滑に達成される。
【００４５】
また、前記したように、供給ポンプ２３を排出ポンプ２８に兼用させている。
【００４６】
このため、上記スラッジ分離装置１において、供給ポンプ２３と排出ポンプ２８とを個別に設けることに比べて、このスラッジ分離装置１の構成部品の部品点数を少なくできる。よって、このスラッジ分離装置１の構成を、より簡単にできる。
【００４７】
なお、以上は図示の例によるが、スラッジ分離装置１の適用は工作機械２に限定されるものではなく、産業機械などにも適用可能である。また、スラッジ分離装置１は上記１次分離装置９と２次分離装置１０とのうち、いずれか一方のみで構成してもよく、これらの各構成部品を種々組み合せてもよい。
【００４８】
また、上記貯留タンク１２の内周面は円形に限定されるものではなく、多角形状であってもよい。また、上記貯留タンク１２の底板１６は、正、逆円錐形状としてもよく、全体に傾斜していてもよい。また、上記噴射ノズル１８は３つ以上設けてもよく、その基部側から噴射口に向けて、多少上向き、もしくは下向きに傾斜していてもよい。また、上記吸入口２５は長円、楕円形状や多角形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】スラッジ分離装置の全体平面簡略図である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    スラッジ分離装置
２    工作機械
３    液体
４    粉体
５    混合液
６    スラッジ
９    １次分離装置
１０  ２次分離装置
１２  貯留タンク
１２ａ  内底部
１３  固定側部材
１４  軸心
１８  噴射ノズル
２３  供給ポンプ
２４  ポンプケース
２５  吸入口
２８  排出ポンプ
３７  流線
Ａ    一方向
【図１】
2010017829.tif 000003
【図２】
2010017829.tif 000004